KR100419742B1 - 펠리클용 프레임의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펠리클용 프레임의 제조방법에 관한 것으로, 그 목적은 원형 또는 사각틀 형상의 프레임 제조방법을 개선하여 이의 작업 생산성을 향상시키며 제조비용을 절감시킬 수 있도록 하는 것이다.

이를 위해 본 발명에 따른 펠리클용 프레임(10)은 지그(30)로 고정된 알루미늄 원소재(20)의 상측부에 소정의 두께(t)를 갖는 링 형태로 프레임 소재(21)를 형성시킨 후 이를 소정의 높이(h)를 갖도록 절단하여 제조된다. 이에 따라 펠리클용 프레임(10)을 알루미늄 원소재(20)의 상측부에서부터 연속적으로 가공하여 생산하기 때문에, 이의 작업 생산성이 향상되며 아울러 이의 제조비용 역시 절감할 수 있는 작용효과가 있다. 또한, 알루미늄 원소재(20)를 교체 전까지 견실하게 고정시킨 상태에서 연속적으로 가공하기 때문에, 프레임 소재(21)의 휨 변형이 방지되며 보다 정밀한 프레임(10)이 제조되어 제품 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

펠리클용 프레임의 제조방법{MANUFACTURE METHOD OF FRAME FOR PELLICLE}

본 발명은 펠리클용 프레임에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 알루미늄 원소재를 원형 또는 사각 틀 모양으로 가공하여 프레임을 얻어내는 펠리클용 프레임의 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 IC, LSI 등의 직접회로의 제조에 있어서, 반도체 기판 상에 회로 패턴을 형성하기 위해 사용되는 포토마스크와 레티클에는 노광되는 패턴 상에 분진 등의 이물질이 부착되거나, 포토마스크와 레티클 상에 이물질이 부착되어 노광 시에 이물질의 그림자가 투영되는 것을 방지하기 위해 펠리클을 장착하여 노광한다.

이 펠리클은 니트로 셀룰로스 등으로 된 펠리클막과, 이 펠리클막이 상부에 설치되며 알루미늄으로 된 사각 프레임으로 이루어져 있으며, 포토마스크 또는 레티클을 덮도록 이들에 겹쳐서 사용한다. 이와 같이 펠리클을 사용함으로써, 포토마스크 또는 레티클에 이물질이 부착되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 펠리클 막상에 이물질이 부착되어도, 노광 시에 투영되는 이물질의 투영상은 패턴 상에는 결상되지 않는 소위 퍼지(FUZZY)상으로 되기 때문에, 이물질에 의한 악영향을 배제할 수 있다.

한편, 이러한 펠리클용 사각 프레임은 알루미늄 원판 소재를 통해 제작된다. 즉, 종래 펠리클용 사각 프레임의 제조공정은; 4~5mm 두께의 알루미늄 원판 소재를 가공물의 형태 즉 4각의 형태로 절취하여 가공판재를 형성하는 제1공정과, 이 가공판재를 선반의 척, 또는 밀링다이에 물려 고정시킨 에어흡착 고정지그에 부착시킨 후 휨이 발생되지 않는 견고한 고정상태에서 일면을 1 ~ 1.5mm 절삭 가공하여 기준면을 만드는 제2공정과, 일면이 가공된 가공판재를 다른 선반, 밀링에 고정시킨 정반형 에어흡착 고정다이스로 옮겨 가공된 면을 부착시킨 다음 가공되지 않은 반대면을 1 ~ 1.5mm 절삭 가공하여 2 ~ 3mm 두께의 1차가공이 완성된 가공판재를 얻는 제3공정과, CNC 공작기계에 대한 2차 가공으로 양면을 초미세 절삭가공하는 제4공정을 포함하여 이루어진다.

그러나 종래 사각 프레임의 제조방법에서는 적당한 두께의 알루미늄 판재를 적당한 사이즈로 절단한 후 양면을 연마실시하고 계속하여 머신 센타 또는 전용기계를 통해 가공함에 있어서, 제품의 특성상 다품종 소수량인 관계로 고객으로부터 주문이 있을 시 지그의 잦은 교체가 요구되는 단점이 있었다.

또한, 제품의 교체시간이 많이 발생되어 품질이 안정되지 못하고, 상당한 수준의 기능공이 요구된다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로; 펠리클용으로 사용되는 사각 또는 원형 프레임의 제조공정을 개선하여 이의 생산성을 향상시킴과 동시에 제조비용을 월등하게 절감시킬 수 있는 펠리클용 프레임의 제조방법을 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 제조된 펠리클용 프레임을 보인 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 프레임의 제조공정 블록도이다.

도 3은 본 발명에 따른 프레임 원소재의 고정단계를 보인 것이다.

도 4는 본 발명에 따른 프레임 원소재의 내외부 절삭가공단계를 보인 것이다.

도 5는 본 발명에 따른 프레임 원소재의 미세가공단계를 보인 것이다.부 가공단계를 보인 것이다.

도 6은 프레임 원소재의 커팅단계를 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10..펠리클용 프레임 20..알루미늄 원소재

30..지그 40..엔드밀

50..커터 S1..고정단계

S2..내외부 절삭가공단계 S3..미세가공단계

S4..커팅단계

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은;

펠리클막을 고정하기 위해 소정의 두께와 높이를 갖는 링 형태의 펠리클용 프레임을 제조하는 방법에 있어서;

알루미늄 원소재를 지그를 통해 견실하게 세워 고정하는 고정단계와;

이 고정단계에서 고정된 알루미늄 원소재의 상측 내외부를 절삭 가공하여 소정의 두께를 갖는 원형 또는 사각의 링 형태로 프레임 소재를 형성시키는 내외부 절삭가공단계와;

이 내외부 절삭가공단계를 거쳐 알루미늄 원소재의 상측부에 형성된 원형 또는 사각 링 형태의 프레임 소재 표면을 미세 가공하는 미세가공단계와;

이 미세가공단계를 거친 후 알루미늄 원소재에 형성된 프레임 소재를 소정의 높이로 커팅하는 커팅단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 내외부 절삭가공단계는 알루미늄 원소재의 상측 내외부를 황삭 바이트를 통해 황삭 가공하여 프레임 소재를 형성시킨 후 이의 표면을 다시 연삭 바이트를 통해 연삭 가공하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따라 제조된 본 발명에 따라 제조된 "펠리클용 프레임(10)"은 소정의 두께(t)와 높이(h)를 갖는 사각 링 형태로 이루어져 있다. 이러한 사각 링 형태의 펠리클용 프레임(10)은 알루미늄 원소재의 상측 내외부를 순차적으로 절삭 가공하여 제조되는데, 본 발명에 따른 펠리클용 프레임(10)의 제조방법은 다음과 같다.(한편, 펠리클용 프레임(10)은 통상적으로 원형 또는 사각 링 형태로 제작되는데, 본 발명의 실시 예에서는 두께(t)가 대략 2mm이고 높이가 대략 6mm인 사각 링 형태의 펠리클용 프레임(10)의 제조과정을 예로 하여 설명한다.)

먼저, 본 발명에 따른 펠리클용 프레임(10)의 제조방법은 도 2에 도시한 바와 같이, 직사각형 단면을 갖는 알루미늄 원소재를 공작기계(미도시;이하에서는 CNC머신이라 칭함) 내부에 고정하는 고정단계(S1)와, 이 준비단계(S1)에서 준비된 알루미늄 원소재의 상측부를 절삭 가공하여 소정의 두께를 갖는 프레임 소재를 형성시키는 내외부 절삭가공단계(S2)와, 내외부 절삭가공단계(S2)를 거친 후 프레임 소재의 표면을 미세 가공하는 미세가공단계(S3)와, 이 미세가공단계(S3) 이후에 프레임 소재를 소정의 높이로 커팅하는 커팅단계(S4)를 포함한다.

고정단계(S1)는 도 3에 도시한 바와 같이, 세로방향에 비해 가로방향으로 폭이 넓은 직사각형 단면을 갖는 괴(塊) 형태의 알루미늄 원소재(20)를 지그장치(30)를 통해 CNC 머신 내부에 견실하게 고정하는 것으로, 이러한 알루미늄 원소재(20)는 상측에서 하측으로 순차적으로 절삭 가공할 수 있도록 길이방향으로 세워 고정하는 것이 바람직하다. 이 때, 알루미늄 원소재(20)는 괴형태의 알루미늄 압출소재 또는 압연소재로 구성할 수 있고, 또는 내부가 텅 빈 튜브형태의 알루미늄 압출소재 또는 압연소재로도 구성할 수 있다.

그리고 내외부 절삭가공단계(S2)는 도 4에 도시한 바와 같이, 알루미늄 원소재(20)의 상측부에 소정의 두께(t)를 갖는 사각의 링 형태로 프레임 소재(21)를 형성하는 공정으로, 이것은 황삭가공(S2a;도 2참조)과 연삭가공(S2b;도 2참조)을 통해 이루어진다.

즉, 알루미늄 원소재(20)의 상측 내외부를 황삭 바이트를 통해 소정의 깊이로 황삭 가공하여 사각 링 형태의 프레임 소재(21)로 1차 절삭 가공한다(황삭가공;S2a). 그리고 1차 가공된 프레임 소재(21)의 표면을 연삭 바이트를 통해 연삭 가공하면(연삭가공;S2b), 소정의 두께(t)를 갖는 사각의 링 형태로 프레임 소재(21)가 형성된다. 이 때, 내외부 절삭가공단계(S2)에서의 가공 깊이는 원하는 프레임(10)의 높이(h)보다 2 ~ 4배 정도 깊게 가공하는 것이 바람직한데, 이것은 한번의 절삭가공으로 여러 개의 프레임을 얻기 위함이다.(본 발명의 실시 예에서는 프레임(10)의 높이(h)보다 2배 정도의 깊이로 가공하였다.)

계속하여 미세가공단계(S3)는 도 5에 도시한 바와 같이, 알루미늄 원소재(20)의 상측부에 형성된 사각 링 형태의 프레임 소재(21) 표면을 미세 가공하는 단계이다. 즉, CNC 머신의 엔드밀(40;END MILL)을 통해 내외부 절삭가공단계(S2)에서 형성된 사각 링 형태의 프레임 소재(21) 표면을 미세 가공하여 표면 조도를 높이는 것이다.

이와 같이, 지그(30)를 통해 견실하게 고정된 상태에서 알루미늄 원소재(20)의 상측부를 절삭 가공하여 프레임 소재(21)를 형성시킨 후 이를 미세 가공함으로써, 휨 변형이 방지되는 것은 물론이며 두께(t)가 일정한 프레임 소재(21)를 얻을 수 있다. 실질적으로 1/100 이내의 오차를 갖는 정확한 프레임 소재(21)로 가공할 수 있다.

한편, 도 6을 참조하면, 커팅단계(S4)는 표면이 미세 가공된 프레임 소재(21)를 커터(CUTTER)를 통해 소정의 높이(h)를 갖도록 커팅하여 사각 틀 모양의 프레임(10;도 1참조)을 따내는 것이다. 즉, CNC 머신의 T-커터(50)를 통해 프레임 소재(21)를 소정 높이(h)로 돌아가면서 절단하면, 도 1에 도시한 바와 같은 소정의 두께(t)와 높이(h)를 갖는 펠리클용 프레임(10)이 제조된다.

이와 같이, 지그(30)를 통해 세워져 고정된 알루미늄 원소재(20)의 상측부를 순차적으로 가공하여 펠리클용 프레임(10;도 1참조)을 따냄으로써, 두께(t)가 일정한 플레클용 프레임(10)이 제조된다. 또한, 지그(30)에 고정된 상태에서 알루미늄 원소재(20)의 상측부에서부터 하측으로 순차적으로 가공하여 펠리클용 프레임(10)을 연속적으로 얻어냄으로써, 휨 변형이 발생되지 않으며 가공 작업성을 향상시킬 수 있다.

또한, 이러한 펠리클용 프레임(10)이 홀가공 공정과 마킹 공정 및 표면처리공정 등을 거치면, 펠리클막을 씌울 수 있는 제품으로 완성된다.

한편, 이러한 본 발명의 기술적 사상은 사각 펠리클 프레임을 제조하는 공정으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 원형 펠리클 프레임을 제조하는 공정에 그대로 적용하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있음은 물론이다.

또한, 본 발명의 기술적 사상은 알루미늄 원소재를 괴형태의 것으로 적용한 것으로 설명하였지만, 이에 국한하지 않고 알루미늄 원소재를 내부가 중공된 튜브형태의 것으로 적용하여도 본 발명의 소기 목적을 달성할 수 있다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이; 본 발명에 따른 펠리클용 프레임은 지그로 고정된 알루미늄 원소재의 상측부에 소정의 두께를 갖는 링 형태로 프레임 소재를 형성시킨 후 이를 소정의 높이를 갖도록 절단하여 제조된다. 이에 따라 펠리클용 프레임을 알루미늄 원소재의 상측부에서부터 연속적으로 가공하여 생산하기 때문에, 이의 작업 생산성이 향상되며 아울러 이의 제조비용 역시 절감할 수 있는 작용효과가 있다. 또한, 알루미늄 원소재를 교체 전까지 견실하게 고정시킨 상태에서 연속적으로 가공하기 때문에, 프레임 소재의 휨 변형이 방지되며 보다 정밀한 프레임이 제조되어 제품 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 펠리클막을 고정하기 위해 소정의 두께와 높이를 갖는 링 형태의 펠리클용 프레임을 제조하는 방법에 있어서;

   괴 형태의 알루미늄 원소재(20)를 지그(20)를 통해 견실하게 세워 고정하는 고정단계(S1)와;

   상기 고정단계(S1)에서 고정된 상기 알루미늄 원소재(20)의 상측 내외부를 절삭 가공하여 소정의 두께(t)를 갖는 원형 또는 사각의 링 형태로 프레임 소재(21)를 형성시키되, 황삭 바이트를 통해 황삭 가공하여 1차로 프레임 소재(21)를 형성시키는 황삭가공단계(S2a)와, 황삭가공을 마친 후 프레임 소재(21)의 표면을 연삭 바이트를 통해 연삭 가공하는 연삭가공단계(S2b)를 포함하는 내외부 절삭가공단계(S2)와;

   상기 내외부 절삭가공단계(S2)를 거쳐 상기 알루미늄 원소재(20)의 상측부에 형성된 원형 또는 사각 링 형태의 프레임 소재(21) 표면을 엔드밀을 통해 미세 가공하는 미세가공단계(S3)와;

   상기 미세가공단계(S3)를 거친 후 상기 알루미늄 원소재(20)에 형성된 프레임 소재(21)를 커터를 통해 소정의 높이(h)로 커팅하여 펠리클용 프레임을 따내는 커팅단계(S4)를; 포함하는 것을 특징으로 하는 펠리클용 프레임의 제조방법.
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